特种纤维介绍

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1、-----碳化硅纤维特种纤维纺织N101班董佳杰碳化硅纤维1、概述碳化硅(SiC)纤维隶属于陶瓷纤维；分类:●按形态：连续纤维、短切纤维和晶须；●按结构：单晶、多晶纤维；●按集束状态：单丝、束丝纤维。2、碳化硅纤维的种类:(1)CVD碳化硅纤维:采用化学气相沉积法制造，其特点为单丝、连续、有芯、多晶态。(2)Nicalon碳化硅纤维用先驱体转化法制造，其特点为连续、多晶、束丝纤维(3)碳化硅晶须用气/液/固法或稻壳焦化法制造，其特点为具有一定长径比的单晶纤维碳化硅纤维碳化硅晶须碳化硅纤维主要步骤：稳定化处理(也称不熔化处理或预氧化处理)。防止先

2、驱丝在后来的高温处理中熔融或粘连。碳化热处理。除先驱丝中非碳元素。石墨化热处理。高温加热，使碳变成石墨结构，以改善在第②步骤中所获得的碳纤维的性能。3、碳纤维制造主要方法：（1）聚丙烯腈先驱丝碳(石墨)纤维（2）纤维素先驱丝碳(石墨)纤维（3）沥青基碳(石墨)纤维4、性能及应用具有高比强度、高比模量、高温抗氧化性、优异的耐烧蚀性、耐热冲击性等。碳化硅纤维增强聚合物基复合材料，可以吸收或透过部分雷达波；作为雷达天线罩、火箭、导弹和飞机等飞行器部件的隐身结构材料，和航空、航天、汽车工业的结构材料与耐热材料。硅烷、氢气/T（1）制备工艺主要原料：

3、硅烷、氢气沉积方式：在Ｃ、W芯丝进行沉积反应性能影响：先驱气体成分、供丝速度和沉积温度。νCorW二、碳化硅纤维的制备1、化学气相沉积法(CVD)（2）性能特点（a）钨芯碳化硅纤维●热稳定性>350℃，适宜于高温使用；●沉积期间(927℃左右)，SiC与W之间发生化学反应生WC和W-Si化合物，增加了纤维本身的界面复杂性；●钨芯的密度大，导致纤维密度大。（b）碳芯碳化硅纤维●高温下比钨芯碳化硅纤维更为稳定；●制造成本较低、密度小；●气相沉积过程中，C与SiC间无高温有害反应；●增强的高温超合金和降瓷材料，在1093℃下经历100h，其抗拉强度仍

4、高于1.4GPa。（3）纤维主要缺点●柔曲性差，工艺复杂，成本高；●纤维表面有残余应力，易损伤。2、聚合物转化碳化硅纤维的制备主要包括四个阶段：制备聚碳硅烷、熔融纺丝、不熔化处理和高温烧成。(a)制备聚碳硅烷(PCS)合成PCS的原料：二甲基二氯硅烷Yajima提出MarkI、MarkⅡ等工艺路线。(b)制备聚碳硅烷(PCS)先驱丝采用熔融纺丝技术，溶液纺丝可在室温下进行，纺丝后所获得的PCS先驱丝呈乳白色，均匀而纤细。(c)不熔化处理(预氧化处理、稳定化处理)利用加热或高能粒子辐照PCS先驱丝，使其表面生成不熔不溶的网状交联含氧聚碳硅烷。除此

5、之外，还有其他处理方法有多种：氧化气氛或非氧化气氛、常温或190℃、化学气相不熔化法、高分子量PCS干纺法、粉末法和烧结助剂法等。(d)SiC纤维的烧成将不熔化处理后的PCS先驱丝在惰性气氛或真空中高温烧成，使有机聚碳硅烷转化为无机碳化硅。2、聚合物转化碳化硅纤维的制备三、碳化硅纤维的应用与发展前景(1)CVD法碳化硅纤维的应用CVD法碳化硅纤维适用于聚合物基、金属基和陶瓷基复合材料的制备。如，碳化硅增强钛基复合材料的制品已进入实用化研制阶段。(2)聚合物转化法碳化硅纤维的应用纤维耐热性、抗氧化性和力学性能优异，可作为聚合物、金属、碳及各种陶瓷

6、基复合材料的增强体。谢谢观看！